文献综述
细菌感染是威胁人类生命健康的重要因素之一，因此细菌的清除或抑制广受关注。长期的抗生素的过度使用或滥用导致了耐药细菌的出现，增加了治疗的难度，而过去多种抑菌方法常常不具有良好的环境相容性或高效的抗菌活性。纳米粒子通常显示出很强的抗菌活性，而碳量子点作为纳米家族的一员由于其性质温和，储量丰富，价格低廉等性质得到了广泛的应用研究。聚赖氨酸是一类生物降解高分子，具有良好的抑菌活性和生物相容性，无毒副作用，通常应用于食品防腐剂、医药领域中。
ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种由25-30个L-赖氨酸残基组成的阳离子均聚酰胺，在水中具有高溶解性和热稳定性，是一种具有抑菌功能的多肽，对生物体无毒,无副作用,无免疫源性,具有良好的生物相容性,并可通过体内的水解或酶解反应最终降解为小分子的氨基酸,被人体吸收。[19]作为新型的天然防腐剂，ε-聚赖氨酸已被批准为安全食品保鲜剂。[18]
ε-聚赖氨酸是一种淡黄色粉末，吸湿性强，不受PH影响，对热稳定，没有固定的熔点，溶于水微溶于乙醇。遇酸性多糖类、盐酸盐类、磷酸盐类、铜离子等可能因结合而使活性降低；与盐酸、柠檬酸、苹果酸、甘氨酸和高级脂肪甘油酯等合用又有增效作用。 [18]ε-聚赖氨酸的抑菌谱广，对细菌的抑菌效果比霉菌好。[16]首先聚赖氨酸对革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌等肠道致病菌有显著抑制效果；其次聚赖氨酸对真菌如酵母菌也有抑菌效果；此外聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌,保加利亚乳杆菌以及嗜热链球菌等乳酸菌也有抑菌作用。[17]
ε-聚赖氨酸的抗菌机理主要有：作用于细胞壁和细胞膜系统；作用于遗传物质或遗传微粒结构；作用于酶或功能蛋白。ε-聚赖氨酸的主要用途有：防腐保鲜，能杀死或机制食品内部或表面的致病微生物；用于某些药物的载体，在医疗和制药方面有广泛应用；作为高吸性聚合物用于妇女卫生巾、婴儿尿片及其他各种工业产品中。[18]
碳量子点（CQDs）作为碳纳米材料中重要的一员，可调激发和发射，具有稳定的荧光性能、可降解性、低细胞毒性、高生物相容性、较强的广谱抗菌和抗真菌活性等特点[20]，广泛地应用于细菌和动物细胞中的荧光生物成像，细胞跟踪，生物传感，光催化以及抗菌领域。碳点的抗菌机理主要有三种：作用于细菌和真菌的细胞膜、细胞壁系统；抑制蛋白质的合成；[2,15] 干扰细菌和真菌的DNA/RNA的二级结构，影响遗传过程。[15] 碳量子点抗菌材料不仅易于制备，而且具有多重抗菌机制，在实现抗菌效果的同时也避免了耐药性和毒副作用，是未来抗菌领域研究的热点。
碳量子点(CQDs)的合成方法有很多种，一般可以分为两类：“自上而下”合成法和“自下而上”合成法。自上而下合成法主要有：激光销蚀法、电化学法、弧光放电法；自下而上的合成法主要有：化学氧化法、热分解法、模板法、微波辅助法、反胶束法等。CQDs主要是通过 “自下而上”的方法制备,使其表面具有更加丰富多样的基团,因此更容易衍生化和功能化,进而更容易得到具有特殊性质和功能的CQDs。随着 CQDs研究的增多,各种不同功能化的 CQDs得到发展,并被越来越多地用于抗菌方面。[21]
如Li等人用一步电化学方法从维生素C中制备低毒的可降解的碳点。[15] 此种碳点在温和条件下可完全降解为CO2，H2O，CO；具有较强的广谱抗菌和抗真菌活性，可以有效抑制金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌WL-6、大肠杆菌、氨苄青霉素抗性大肠杆菌、索拉尼弧菌和稻瘟病菌等细菌和真菌的活性。 Jian等人以生物源性多胺（PAs）为抗菌剂，采用一步法制备碳量子点（CQDPAs），合成滴眼液药水，用于治疗眼部相关细菌感染。[2] 陈清爱等人以柠檬酸为原料,通过油浴加热一步法合成碳量子点，所制备的碳量子点具有激发波长宽,粒径较均一,光学稳定性好等优点。该方法具有原料便宜、无毒,、合成方法操作简单等特点,所合成的碳量子点不需要表面钝化处理。该量子点在pH 5.0~7.0之间的荧光强度随pH的变化比较敏感。因此,所合成的量子点有望应用于癌细胞的检测。[20] 孟阳等人综述了荧光碳点本身或者可以通过其表面功能化带正电荷，与细菌表面的带负电荷的结构成分等相互作用，从而起到杀菌的效果。[22]
综上，ε-聚赖氨酸和碳点均具有良好的自身性质和抗菌活性。本课题拟采用以ε-PL为前驱体制备CDs，采用自下而上的方法通过热解赖氨酸与精氨酸制备碳量子点，可达到将两者的生物相容性以及抗菌性实现协同增效的目的，获得更加优良的抗菌效果。本研究主要包括以下几个方面：（1）通过热解聚赖氨酸制备碳点；（2）通过FTIR、NMR、TEM等方法表征碳量子点的结构及抗菌性能，确定碳量子点的构成及其抗菌作用方法。（3）对表征后的原始数据进行处理。并达到以下目的：（1）制备出符合课题任务内容的碳量子点，熟悉热解的粗产物后处理过程，并得到较佳制备工艺条件；（2）提供表征谱图和相关数据，并对实物样品进行取证留据；（3）熟练地对表征后的原始数据进行处理，掌握化学绘图制表方法。
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